充气轮胎制造技术

提供了一种充气轮胎，其在燃料经济性、橡胶拉伸强度、耐磨性、撕裂性能、耐热性和抗臭氧性方面显示出平衡改善。本发明专利技术涉及一种充气轮胎，其由橡胶组合物形成，该橡胶组合物包含第一聚合物和第二聚合物，第一聚合物是氢化共聚物，其包含衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，并且共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，所述第二聚合物含有20质量％以下的含双键的二烯含量，并且所述第二聚合物的重均分子量为200,000至2,000,000。

Pneumatic tire

A pneumatic tire is provided that exhibits improved balance in terms of fuel economy, rubber tensile strength, abrasion resistance, tearing properties, heat resistance, and ozone resistance. The invention relates to a pneumatic tire, which is formed of a rubber composition, the rubber composition comprises first and second polymers, the first polymer is hydrogenated copolymer, which contains structural units derived aromatic vinyl compounds and structural units derived conjugated diene compounds, and the degree of hydrogenation of conjugated diene part is 75 mol% second, the content of diene polymer containing double bond containing 20 mass%, and the second polymer weight average molecular weight of 200000 to 2000000.

【技术实现步骤摘要】
充气轮胎
本专利技术涉及由特定橡胶组合物形成的充气轮胎。
技术介绍
随着近来对环境问题的关注的提高，对燃料高效汽车的需求一直在增加。也需要用于燃料经济性更高的汽车轮胎的橡胶组合物。例如，在汽车轮胎中，使用含有共轭二烯聚合物例如聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物、和填料例如炭黑或二氧化硅的橡胶组合物。例如，专利文献1提供了一种通过使用已经用含有氨基和烷氧基的有机硅化合物进行改性的二烯橡胶(改性橡胶)来改善燃料经济性的方法。虽然这种传统的技术可以改善燃料经济性，但是从经济学和安全性的立场，确保足够的耐磨性和拉伸性能(橡胶拉伸强度)也是很重要的。不幸的是，在传统工艺中，与燃料经济性处于权衡关系的耐磨性不足以解决该挑战，并可能引起橡胶碎屑。因此，难以同时改善燃料经济性、橡胶拉伸强度和耐磨性。在轮胎中掺入抗氧化剂和蜡以防止由运行期间的热量或空气中的臭氧引起的降解。然而，如果为了轮胎的更长寿命而增加抗氧化剂和蜡的含量，那么这些成分可能会移动到轮胎表面从而破坏轮胎的外观。因此，需要无需增加抗氧化剂和蜡的含量即可改善耐热性和耐臭氧性的技术。专利文献2公开了一种通过使用氢化的二烯聚合物改善橡胶拉伸强度、耐磨性、和其它性能的方法。引用文献列表专利文献专利文献1：JP2000-344955A专利文献2：JPH2-147647A
技术实现思路
技术问题专利文献2的方法可以在维持良好燃料经济性的同时改善橡胶拉伸强度和耐磨性。而且，本专利技术的专利技术人在研究之后已经发现，还可以改善耐热性和耐臭氧性。与用作轮胎材料的通用橡胶(例如天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶)相比，在专利文献2中使用的氢化的二烯聚合物(在下文中也称之为氢化共聚物)通常表现出更缓慢的硫化速率(curerate)。基于该原因，如果它们和通用橡胶组合使用，那么通用橡胶在硫化期间被优先硫化，使得氢化共聚物不能发挥它们改善橡胶拉伸强度或耐磨性的作用。因此，氢化共聚物通常单独使用。然而，本申请专利技术人的研究显示，与传统化合物相比，橡胶组分仅由氢化共聚物构成的化合物具有较差的撕裂性能、以及较差的抗裂性。本申请专利技术人的进一步研究显示，当氢化共聚物和通用橡胶组合时，会形成一种相结构，其将防止施加在橡胶的力的均匀扩散，从而改善撕裂性能。然而，在这种情况下，如上所述，由于氢化共聚物和通用橡胶在硫化速率上的区别，氢化共聚物不能产生改善橡胶拉伸强度或耐磨性的作用。此外，氢化共聚物改善耐热性或耐臭氧性的作用也趋于劣化。如上所述，传统工艺在燃料经济性、橡胶拉伸强度、耐磨性、撕裂性能、耐热性和抗臭氧性方面难以获得平衡改善。本专利技术的目的在于解决上述问题，并提供一种充气轮胎，其在燃料经济性、橡胶拉伸强度、耐磨性、撕裂性能、耐热性和抗臭氧性方面显示出平衡改善。解決问题的方案本专利技术涉及一种充气轮胎，其由橡胶组合物形成，该橡胶组合物包含第一聚合物和第二聚合物，第一聚合物是氢化共聚物，其包含衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，并且其共轭二烯化部分的氢化度为75摩尔％以上，第二聚合物含有20质量％以下的含双键的二烯含量，并且第二聚合物的重均分子量为200,000至2,000,000。第一聚合物的重均分子量优选为200,000至2,000,000。第一聚合物的氢化度优选为90摩尔％以上。第一聚合物优选是氢化的苯乙烯-丁二烯共聚物。第一聚合物优选是氢化的改性苯乙烯-丁二烯共聚物。第一聚合物优选含有5质量％至40质量％的苯乙烯含量。第二聚合物优选为选自由以下物质构成的组中的至少一种：氢化共聚物、氢化聚丁二烯、乙烯-丙烯-二烯橡胶和卤化丁基橡胶，所述氢化共聚物具有不同于第一聚合物的微观结构。本专利技术的有益效果本专利技术的充气轮胎由橡胶组合物形成，其包括特定的氢化共聚物(第一聚合物)和特定的聚合物(第二聚合物)。因此，可以提供一种充气轮胎，其在燃料经济性、橡胶拉伸强度、耐磨性、撕裂性能、耐热性和耐臭氧性方面显示出平衡改善。具体实施方式本专利技术的充气轮胎由橡胶组合物形成。该橡胶组合物包括氢化共聚物(第一聚合物)和聚合物(第二聚合物)，其中氢化共聚物(第一聚合物)是通过以下步骤得到的：共聚合芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物以制备包含衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元的共聚物(下文也称之为芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物)，然后对共聚物的共轭二烯部分(衍生自共轭二烯化合物的结构单元)进行氢化以获得75摩尔％以上的氢化度；其中聚合物(第二聚合物)具有含量在特定范围之内的含双键的二烯，以及特定范围内的重均分子量。在橡胶组分中，本专利技术的橡胶组合物包含氢化共聚物(第一聚合物)，该氢化共聚物通过将芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的共轭二烯部分氢化至75摩尔％以上的氢化度而得到。这在维持或改善良好的燃料经济性的同时改善了橡胶拉伸强度和耐磨性，还提供了良好的耐热性和良好的抗臭氧性。本专利技术的橡胶组合物还包括聚合物(第二聚合物)，其具有含量在特定范围之内的含双键的二烯，以及特定范围内的重均分子量。这使得橡胶组合物中形成相结构，从而确保良好的撕裂性能。而且，由于不同于通用橡胶，第二聚合物显示出与第一聚合物类似的硫化速率，故有利地，第二聚合物的掺入不会劣化第一聚合物改善橡胶拉伸强度或耐磨性的作用。基于前述效果，可以提供一种充气轮胎，其在燃料经济性、橡胶拉伸强度、耐磨性、撕裂性能、耐热性和抗臭氧性方面显示出平衡改善。本专利技术的橡胶组合物的特征在于：橡胶组分中含有氢化共聚物(第一聚合物)，其通过对芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的共轭二烯单元进行氢化而得到。传统的橡胶包括大量的可以发生交联反应的双键，因此导致交联浓度的变化，这被认为会导致引发破裂的应力集中。根据本专利技术，氢化处理降低双键的数量从而降低用于交联的反应位点的数量。因此，期望降低交联浓度的变化使得应力集中被缓和，从而在耐磨性和其它性能方面带来改善。芳香族乙烯基化合物的例子包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、3-乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯、4-环己基苯乙烯、以及2，4，6-三甲基苯乙烯。这些化合物中的每个可以单独使用或者两种以上组合使用。在这些例子中，鉴于实际操作方面例如单体的可获得性(availability)以及可以更适当地取得本专利技术的效果，特别优选苯乙烯。共轭二烯化合物的例子包括：1，3-丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-苯基-1，3-丁二烯、以及1，3-己二烯。这些化合物中的每个可以单独使用或者两种以上组合使用。在这些例子中，鉴于实际操作方面例如单体的可用性以及可以更适当地取得本专利技术的效果，优选1，3-丁二烯或者异戊二烯，更优选1，3-丁二烯。芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物优选是苯乙烯和1，3-丁二烯的共聚物(苯乙烯-丁二烯共聚物)。因此，氢化共聚物优选是氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。此外，氢化苯乙烯-丁二烯共聚物优选是通过下述方法进行改性的氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。苯乙烯-丁二烯共聚可以通过以任何顺序共聚苯乙烯和1，3-丁二烯生产，并且可以通过无规共聚或者嵌段共聚生产，优选通过无规共聚生产。这同样适用于除了苯乙烯-丁二烯共聚物以外的芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
充气轮胎，其由橡胶组合物形成，其特征在于，所述橡胶组合物包含第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物是氢化共聚物，其包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元和源自共轭二烯化合物的结构单元，并且所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，所述第二聚合物具有20质量％以下的含双键二烯的含量，并且所述第二聚合物的重均分子量为200,000至2,000,000。

【技术特征摘要】
2016.02.18 JP 2016-0290761.充气轮胎，其由橡胶组合物形成，其特征在于，所述橡胶组合物包含第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物是氢化共聚物，其包含源自芳香族乙烯基化合物的结构单元和源自共轭二烯化合物的结构单元，并且所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，所述第二聚合物具有20质量％以下的含双键二烯的含量，并且所述第二聚合物的重均分子量为200,000至2,000,000。2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述第一聚合物的重均分子量为200,000至2,000,0...

【专利技术属性】
技术研发人员：山城裕平，中园健夫，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP